微访谈：博升光电创始人兼董事长常瑞华
访谈背景：博升光电于2019年成立，致力于赋能数字化和智能化产业发展，主要业务包括为人工智能（AI）超算和云数据中心提供高速率光通信垂直腔面发射激光器（VCSEL）芯片，为消费电子、物联网及机器人提供创新的高效率偏振高对比度光栅（HCG）VCSEL及偏振3D视觉相机解决方案，为智能汽车提供高功率偏振激光雷达VCSEL。公司组建了一支业界优秀的研发团队，成员大多来自于国内外知名高校以及业内领先企业。芯片设计及研发核心团队在芯片材料、外延生长、芯片工艺以及芯片测试等核心领域拥有超过20年以上的工作经验。凭借在芯片设计、生产以及3D光学系统方面的整体优势，2021年“浙江博升半导体集成芯片创新平台”投入运营，该平台具备目前世界上最先进的光电芯片工艺设备和工艺能力。2022年公司组建了“深圳市超结构光子芯片重点实验室”，该实验室具备目前世界上最先进的光电芯片研发和测试能力。
2023年9月中国国际光电博览会（CIOE）期间，博升光电创始人兼董事长常瑞华院士出席了『第34届“微言大义”研讨会：3D视觉技术及应用』，并分享了《创新偏振3D技术与行业应用》的主题演讲。麦姆斯咨询有幸采访了常院士。
博升光电创始人兼董事长常瑞华
麦姆斯咨询：常院士，您好，大家对您在“微言大义”研讨会上发表的《创新偏振3D技术与行业应用》演讲非常感兴趣，您能详细介绍一下HCG-VCSEL技术以及HCG-VCSEL的应用价值吗？
常瑞华：感谢麦姆斯咨询邀请参加“微言大义”研讨会。机器人的服务场景日趋复杂，很多时候会遇到平坦的反射面，例如水面、玻璃、金属物体、镜子等，当前机器视觉技术最大的挑战是无法分辨多径反射，导致深度检测出现误差，无法精准地完成任务；试想，如果清洁机器人遇到地面积水，传统的3D传感器不能分辨反射面和海市蜃楼（mirage）导致深度检测发生错误；又或在高反射物料场景中，传统的立体视觉相机未能分辨玻璃或是反射面，不能有效“看见”并“看透”玻璃；高反材质如瓷砖墙角测深也容易出现误差，导致机器人未能精准完成配送、避障、抓取等应用，对客户影响甚深。
博升光电的HCG技术瞄准了这一痛点，自主研发并生产HCG-VCSEL，创新的芯片结构以单层HCG取代百层分布式布拉格反射器（DBR），达到外延更薄、窄光束、固定偏振以及高效率生产。
图1 博升光电HCG-VCSEL（右）与DBR-VCSEL（左）对比
利用HGC-VCSEL全球领先的专利技术，博升光电成功消除亮面材质反射引起的反射噪声，目前博升光电VCSEL已用于mHawk™ 3D相机量产阶段，确保3D视觉相机深度信息的精度和准度。
麦姆斯咨询：博升光电今年发布了基于HCG-VCSEL的全球首款偏振3D视觉相机，能向大家介绍一下这款偏振3D视觉相机有哪些特点，以及对行业的价值和意义吗？
常瑞华：博升光电高性能3D相机系利用结构光算力需求低、像素分辨率及景深精度高、低功耗及成本优势，相比传统的双目视觉、间接飞行时间（iToF）、直接飞行时间（dToF）等技术无疑更具竞争力。
表1 3D视觉技术优缺点对比（博升光电制图）
今年博升光电推出全球首款偏振结构光3D视觉相机mHawk™ P100R，使用了我们自主研发的HCG-VCSEL以及专利技术Meta-Antenna Polarizer 3D传感偏振产品，具有1000x高消光比、不惧高反物体等优势，解决了现有3D视觉相机普遍存在的多径反射问题。现在mHawk™ P100R已应用于智慧物流、工业生产等领域，有效应对复杂操作场景，进一步赋能机器人产品提升性能。
图2 博升光电偏振结构光相机可解决多径反射痛点，点云图精准度比传统的3D传感器高
此外mHawk™ 3D视觉产品系列也包括网口版及刚推出的大广角小盲区型号，并应机器人客户不同场景需求而迭代更新。
表2 博升光电mHawk™系列3D视觉相机性能
麦姆斯咨询：博升光电建立了从外延到芯片工艺的全产业链布局，建立了业内领先的纳米半导体芯片工程中心，这个工程中心目前的状态如何？
常瑞华：浙江博升光电科技有限公司“半导体集成芯片创新平台”实现了6寸关键芯片工艺技术的自主研发及生产，加速VCSEL技术迭代。现在这条产线已具备目前世界上最先进的光电芯片工艺设备和工艺能力，并提供产品快速订制，从外延生长、纳米级光刻、元件制程到先进芯片工艺制程、测试、封装全平台服务。
此外，我们的厂务动力、水电气排等设备均已取得EHS资质评审、省级风险评估及市级生态环境局证书。博升光电全产业链能力，从设计到外延、工艺、封测、模组，再到AI超算、数据中心、机器人、智能制造、消费电子和智能汽车等应用，均处于全球领先地位。
针对3D传感高反射场景、近红外偏振需求及消费性产品应用，博升光电同时提供超构光学（Meta Optics）定制化代工服务，包括纳米压印母版代工及超构表面（Metasurfaces）设计代工，能够量产定制的波长及偏振方向、高穿透率及消光比，以及80°大角度产品。
麦姆斯咨询：除了在HCG-VCSEL及偏振3D视觉相机上取得的突破性进展外，我们了解到博升光电在高速率光通信VCSEL方面也取得了非常大的成绩，能否介绍一下博升光电在高速率光通信VCSEL产品方面取得的进展？
常瑞华：博升光电在高速率VCSEL光芯片领域已经达到世界前列水平，在国内率先推出单波50 Gbps传输速率的VCSEL光芯片，并获得北美某排名前三的云数据中心公司的批量订单。公司在全球率先推出单通道106 Gbps传输速率的VCSEL光芯片，并达到量产水平。
在本次光博会上，博升光电展示了106 Gbps VCSEL驱动的800G光收发器，已成功达到100米OM4传输距离，在0°C ~ 70°C模块外壳温度下，误码率低于1E-8，符合IEEE标准。此外，博升光电也可以在低成本传统OM2和OM3 MMF光纤上实现60 ~ 100米传输，并且误码率都非常低。我们的单通道106 Gbps PAM4已由领先的模块集成商进行了抽样测试。凭借我们的设计、测试能力、6英吋工艺晶圆代工厂及4 x 53 Gbps批量交付的全球供应链，博升光电有实力提供可规模化和符合成本效益的解决方案，满足未来各类数据中心的800 Gbps SR8和有源光缆（AOC）需求。
博升光电将在106 Gbps VCSEL上采用创新的高对比度光栅（HCG）技术，使传输距离延长3 ~ 5倍。
博升光电官网：www.berxel.com
